Аппаратно-технологическая схема производства протеолитических ферментов из внутренностей рыб

     По  степени герметизации, взрывозащищенности и в зависимости от соблюдения специальных требований (модификации) различают следующие исполнения центрифуг:

• негерметизированное — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием обычного исполнения; применяются для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрыврбезопасных производствах;
• негерметизированное со взрывозащищенным электрооборудованием — без специальных уплотнительных устройств, изолирующих рабочие полости машины от внешней среды, с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении; применяются для обработки нетоксичных, нелетучих, огне- и взрывобезопасных продуктов во взрывоопасных производствах;
• герметизированное взрывозащищенное — с изоляцией рабочих полостей машины от внешней среды, электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении и поддувом в полость кожуха инертного газа под давлением от 0,101 до 0,11 МПа; применяются в огне- и взрывоопасных производствах, где могут возникнуть взрывоопасные концентрации газо- и паровоздушных смесей;
• герметизированное — с изоляцией внутренних рабочих полостей кожуха от внешней среды и электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении; применяются для работы под давлением более 0,11 МПа в огне- и взрывоопасных производствах;
• с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева (охлаждения) кожуха или ротора машины и электрооборудованием в обычном исполнении;
• с обогревом или охлаждением — со специальными устройствами для подогрева или охлаждения кожуха или ротора машины и с электрооборудованием во взрывозащищенном исполнении;
• капсулированное — вся машина, за исключением привода, помещена в герметичную оболочку;
• специальное — для работы в специальных условиях.

       Приведенной основной классификации  отечественных центрифуг соответствуют принятые условные обозначения, в которых кроме перечисленных признаков указывают следующие:

• конструкцию ротора (одинарный, сдвоенный, с числом каскадов 1, 2 или 3, многокаскадный и т. д.);
• размер рабочего диаметра ротора в см (для центрифуг с коническим ротором - максимальный внутренний диаметр; для центрифуг с многокаскадным ротором — внутренний диаметр первого каскада);
• материал основных деталей центрифуги, непосредственно соприкасающихся с обрабатываемым продуктом;
• порядковый номер модели[9].

 

     2.2 Основные показатели работы центрифуг 

     Одним из основных показателей работы центрифуг  является индекс производительности, характеризующий относительную разделяющую способность центрифуги. Его рассчитывают по формуле:

     ∑= 2πr_ртL F_r

     где L — длина ротора центрифуги периодического действия или цилиндрической части ротора шнековой центрифуги; F_r— фактор разделения на радиусе ротора r_рт.

     Фактор  разделения — безразмерный параметр, определяющий, во сколько раз ускорение центробежного поля, развиваемого в центрифуге, больше ускорения свободного падения. Его находят из уравнения

     F_r=ω² r_рт / g

     где ω = πn / 30; ω —угловая скорость ротора, рад/с; п — частота вращения ротора, об/мин; g — ускорение свободного падения, м/с².

     Значения r_рт и ω зависят от конструктивных особенностей центрифуги. С их увеличением фактор разделения растет. Максимальное значение его практически достигается увеличением угловой скорости (при вынужденном уменьшении радиуса ротора) [9].

3 Ассортимент вырабатываемой продукции

3.1 Протеолитические ферменты в лекарствах

 

     Протеолитические ферменты (протеазы) является активным компонентам во многих ферментных препаратах, применяемых для коррекции секреторной дисфункции желудка и нарушений процесса пищеварения в тонкой кишке. 

     Первый тип лекарств, содержащих протеолитические ферменты,— экстракты слизистой оболочки желудка, основным действующим веществом которых является пепсин. Он, а также другие содержащиеся в слизистой оболочки желудка пептидазы, расщепляют практически все природные белки. Эти лекарства используются преимущественно при гастрите с пониженной кислотностью и не рекомендуются при лечении заболеваний ЖКТс повышенной кислотностью. 

     Второй тип содержащих протеолитические ферменты лекарств —  комплексные препараты, содержащие основные ферменты поджелудочной железы домашних животных. Такие лекарства способствуют купированию клинических признаков внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы, к которым относят снижение аппетита, тошнота, урчание в животе, метеоризм, стеато-, креато- и амилорею. Самым популярным лекарством, содержащим комплекс панкреатических ферментов, включающим протеазы, является панкреатин. Кроме него, имеется множество других препаратов, содержащих протеолитические ферменты, ряд из них приведены в таблице 2. 

     Протеолитические ферменты также применяются в лекарствах, предназначенных для лечения ожогов, пролежней, трофических язв, гнойных ран, гнойных отитов, синуситов и бронхолегочных заболеваний. Примером такого лекарственного средства является ферментный препарат Химопсин, содержащий в качестве комбинированного активного вещества смесь трипсина и химотрипсина [31].

3.2 Протеазы — пищевые добавки

 

     Протеаза (Proteases) зарегистрирована в качестве пищевой добавки с международным кодом E1104. В официальном списке пищевых добавок уточнены 4 типа протеолитических ферментов, которые отнесены к пищевым добавкам: протеаза, папаин, бромелайн, фицин. Применение протеаз в этом качестве — улучшители муки и стабилизаторы хлеба, ускорители созревания мяса и рыбы, усилители вкуса и аромата. До 1 августа 2008 года протеазы входили в список пищевых добавок, разрешенных для производства пищевых продуктов в Российской Федерации (СанПиН 2.3.2.2364-08). Однако Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 26.05.2008 № 32 протеазы исключены из этого списка[31]. 
 
 
 
 
 

 

     

     Таблица 2. - Характеристика протеолитических ферментных препаратов.

 

   

     4 ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ 

     Размораживание. Цель - таяние кристаллов льда и восстановление первоначальной гистологической структуры мышечной и других тканей рыбы и морепродуктов [5].

     В настоящее время в мировой  практике рыбообработки применяют  в основном размораживание на воздухе  и в воде, а также различные  модификации этих способов, направленные на ускорение процесса и снижение неблагоприятного влияния его на продукт.

     При размораживании в воде скорость процесса тесно связана с интенсивностью циркуляции воды, которая создается путем применения мешалок, циркуляционных насосов, а также барботирования воды сжатым воздухом.

     Ускорение процесса может быть достигнуто при  повышении температуры воды, однако в этом случае сильнее проявляются  недостатки этого способа дефростации  — набухание мышечной ткани, ослабление консистенции и появление лопанца, а также ухудшение вкусовых качеств  рыбы. Поэтому рыб ценных видов  рекомендуется размораживать в  охлажденной воде.

     Размораживание  путем орошения водой обычно применяют  для блоков замороженной мелкой рыбы. Оптимальная температура воды при  этом способе размораживания находится в пределах 22…23 ˚С.

     Воздушный способ размораживания является наиболее простым и дешевым, но ему присущи такие недостатки, как длительность процесса, обезвоживание поверхности продукта, неоднородность размораживания и опасность роста обсемененности ее микроорганизмами. Продолжительность размораживания на воздухе может быть заметно сокращена при усилении циркуляции воздуха и повышении его температуры, однако интенсивная циркуляция воздуха может вызвать значительное обезвоживание поверхности. Чтобы исключить этот дефект, для размораживания применяют увлажненный воздух. Этот способ размораживания в настоящее время широко применяется за рубежом. Скорость движения воздуха в дефростере обычно не превышает 5 м/с, температура воздуха около 20 ˚С при относительной влажности 95 % [19].

     Измельчение. Цель - увеличения поверхности твердых материалов путем их раздавливания, раскалывания, истирания и удара.

     Процессы  измельчения разделяются на дробление (крупное, среднее и мелкое), измельчение (тонкое и очень тонкое) и резание. Резание применяют, когда требуется  не только уменьшить размер кусков, но и придать им определенную форму [5].

Оборудование  для грубого измельчения сырья

     Наибольшее  распространение в промышленности получили установки  типа «Фарш» и  волчки различной производительности.

     Рыбный  сепаратор «Фарш-4-500» предназначен для грубого измельчения рыбного сырья с одновременным отделением кожи от костей от вырабатываемого рыбного фарша. Он перерабатывает филе или тушки рыб длиной до 400 мм и используется на судах и береговых предприятиях.

     Технологический процесс грубого измельчения  сырья осуществляется следующим  образом. Сырье загружается в  лоток приемного бункера сепаратора, после чего попадает под ножевой  барабан для предварительного разрезания его на куски. Далее сырье попадает на ленту, которая огибает перфорированный  баран. Движение ленты и поверхности  барабана совпадают по направлению, но несколько отличаются по числовым значениям скоростей. Сырье перемещается лентой к поверхности двигающегося барабана и затягивается между барабаном  и лентой. Мясо продавливается через  отверстие в барабане в его  внутреннюю полость, а кости и  кожа остаются между лентой и наружной поверхностью барабана. При дальнейшем движении ленты кости, и кожа отводятся  в лоток. Фарш из внутренней полости барабана передается на дальнейшую обработку. Продавливание мяса сырья через перфорацию барабана регулируется прижимными роликами, установленными с обратной стороны ленты.

     Нож служит для очистки наружной поверхности  барабана.  На этом принципе работает ряд отечественных сепараторов, а также некоторые импортные сепараторы (например, фирмы «Баадер»).

     Производительность  сепаратора 450-500 кг/ч, диаметр перфорированного барабана 400 мм, диаметр перфорации 5 мм, мощность электродвигателя 2 кВт, число обслуживающего персонала 1 человек [1].

     Волчки (мясорубки) различной производительности с принудительной и без принудительной подачей сырья применяются для измельчения рыбного филе. Принцип действия разных волчков одинаков, за основную характеристику обычно принимают диаметр решетки режущего механизма, который для промышленных волчков колеблется в пределах 60-200 мм. Производительность волчков достигает 5000 кг/ч.

Оборудование  для тонкого измельчения сырья

     При тонком измельчении сырья преследуется цель получить после окончания процесса однородную гомогенную массу, которая  может быть использована при производстве деликатесной продукции, например, камабоко, рыбных палочек, колбас, сосисок, детского питания. Чтобы получить высокое  качество измельчения, часто сырье (фарш) предварительно охлаждают до температуры, близкой к 0˚С. Это позволяет избежать резкого повышения температуры в измельченной массе и окисления ее жидкой фазы. Иногда процесс тонкого измельчения совмещается с процессом перемешивания основного сырья с различными ингредиентами (соль, перец, душистый горошек и т.п.), которые обычно предварительно измельчаются. Совмещенный процесс зачастую осуществляется с помощью куттеров, когда производство настроено на выпуск продукции определенного вида.